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壓縮機(jī)事故原因及防護(hù)

發(fā)布時(shí)間：

2022-05-10

壓縮機(jī)是化工、石化生產(chǎn)必不可少的動(dòng)力設(shè)備。從能量的觀點(diǎn)來(lái)看，壓縮機(jī)是屬于將原動(dòng)機(jī)的動(dòng)力能轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w壓力能的機(jī)器。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，壓力能的應(yīng)用日益廣泛，使得壓縮機(jī)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的許多部門中成為必不可少的關(guān)鍵設(shè)備之一。壓縮機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，難免會(huì)出現(xiàn)一些故障，甚至事故。今天，小編將重點(diǎn)介紹壓縮機(jī)中燃燒爆炸事故和壓縮機(jī)機(jī)械事故。

燃燒爆炸事故

在化工、石化生產(chǎn)中，壓縮機(jī)發(fā)生燃燒爆炸事故的危險(xiǎn)性大，不但嚴(yán)重影響安全穩(wěn)定生產(chǎn)，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，而且還會(huì)造成人員傷亡和建筑物的毀壞。因此，壓縮機(jī)的燃燒爆炸事故已引起人們的高度重視。

石油化工用壓縮機(jī)的壓縮介質(zhì)絕大多數(shù)是易燃易爆的氣體，而且在高壓條件下泄漏。可燃性氣體通過(guò)缸體連接處、吸排氣閥門、設(shè)備和管道的法蘭、焊口和密封等缺陷部位泄漏;壓縮機(jī)零部件疲勞斷裂，高壓氣體沖出至廠房空間;空氣進(jìn)入到壓縮機(jī)系統(tǒng)，形成爆炸性混合物，此時(shí)，如果在操作、維護(hù)和檢修過(guò)程中操作、維護(hù)不當(dāng)或檢修不合理，達(dá)到爆炸濃度的可燃性氣體和空氣的混合物一遇火源就會(huì)發(fā)生異常激烈燃燒，甚至引起爆炸事故。

對(duì)于氧氣壓縮機(jī)，如果氧氣流中混入可燃性氣體、油脂、鐵銹、紙屑等雜質(zhì)和金屬物體，當(dāng)潤(rùn)滑液突然中斷或供給過(guò)于不足時(shí)，將造成氣缸“干磨”導(dǎo)致高溫，氣缸內(nèi)的可燃物在高壓、高溫情況下，很快與氧反應(yīng)而引起自燃。由于熱的集聚和高壓氧的助燃，可使燃燒加劇，造成嚴(yán)重的氣缸燃燒爆炸事故。

石油化工用壓縮機(jī)和空氣壓縮機(jī)的氣缸潤(rùn)滑大都采用礦物潤(rùn)滑油，它是一種可燃物。當(dāng)氣體的溫度劇升，超過(guò)潤(rùn)滑油的閃點(diǎn)后就會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的氧化，將有燃燒爆炸的危險(xiǎn)。另外，呈懸浮狀存在的潤(rùn)滑油分子，在高溫高壓條件下，很容易與空氣中的氧發(fā)生反應(yīng)，特別是附著在排氣閥、排氣管道灼熱金屬壁面上的油膜，其氧化就更為加劇，生成酸、瀝青及其他化合物。它們與氣體中的粉塵、機(jī)械摩擦產(chǎn)生的金屬微粒結(jié)合在一起，在氣缸蓋、活塞環(huán)槽、氣閥、排氣管道、緩沖罐、油水分離器和貯氣罐中沉積下來(lái)形成積炭。

積炭是一種易燃物，在高溫過(guò)熱、意外機(jī)械撞擊、氣流沖擊、電器短路、外部火災(zāi)及靜電火花等條件下都有可能引起積炭自燃，甚至爆炸。積炭燃燒后產(chǎn)生大量的CO，當(dāng)壓縮機(jī)系統(tǒng)中CO的含量達(dá)到15%～75%時(shí)就會(huì)發(fā)生爆炸，在爆炸的瞬時(shí)釋放出大量熱量并產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊波。由于氣體的壓力和溫度急劇升高、燃燒產(chǎn)物的急速膨脹，沖擊波以超音速沿壓縮氣體流動(dòng)方向傳播蔓延，引起多處發(fā)生連續(xù)性爆炸。

在壓縮機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中，沒有用惰性氣體置換壓縮機(jī)系統(tǒng)中的空氣或置換不徹底(氧的含量超過(guò)4%或殘存有可燃物等雜質(zhì))就啟動(dòng);因缺乏操作知識(shí)，沒有打開壓縮機(jī)(或冰機(jī))的出口閥、旁路閥引起超壓;在操作過(guò)程中，因壓縮機(jī)氣體調(diào)節(jié)系統(tǒng)的儀表失靈，引起氣體壓力過(guò)高等，都會(huì)引起燃燒爆炸事故。

事故原因及預(yù)防措施：

1.可燃性氣體泄漏嚴(yán)重

(1)吸、排氣閥失靈，密封不嚴(yán)，造成泄漏，引起著火爆炸。

(2)軸封處泄漏嚴(yán)重，引起著火。

(3)與高壓合成系統(tǒng)連接的閥門法蘭漏氣，照明接頭處短路，引起著火爆炸。循環(huán)機(jī)出口總管壓力表根部泄漏，高壓氣體沖出，靜電起火爆炸。氮?dú)錃鈮嚎s機(jī)氣缸支腳斷裂，進(jìn)口管道漏氣，遇明火引起爆炸。

預(yù)防措施：

(1)合理安排吸、排氣閥，保證氣閥動(dòng)作的靈活性和氣密性，及時(shí)清理污垢和更換氣閥。

(2)合理安裝活塞桿與填料，定期檢查磨損情況，及時(shí)更換填料。透平氧壓機(jī)應(yīng)設(shè)置氣密裝置，將安全密封氣體流人軸封部位，設(shè)置與平衡室保持壓差的調(diào)節(jié)裝置。

(3)應(yīng)合理安裝管路、閥門、法蘭和儀表等管件，保證連接件密封可靠，并經(jīng)常檢查連接部位的漏氣情況，設(shè)置氣體泄漏的檢測(cè)裝置，監(jiān)視密封系統(tǒng)的異常現(xiàn)象。

2.因腐蝕、疲勞斷裂，可燃性氣體噴出

(1)循環(huán)機(jī)出口放空管疲勞斷裂，氨泄漏引起著火爆炸。

(2)多級(jí)缸之間、氣缸與機(jī)身之間連接螺栓的螺紋根部疲勞斷裂，大量高壓氣體噴出，引起著火爆炸。

(3)機(jī)身、高壓缸損壞，引起油系統(tǒng)著火，缸套材質(zhì)低劣，缸體嚴(yán)重縮孔缺陷而產(chǎn)生疲勞斷裂，致使高壓氣體沖出，引起空間爆炸。

(4)活塞鎖母螺紋根部、活塞桿與活塞連接螺紋根部疲勞斷裂，活塞桿打擊起火引起爆炸。

預(yù)防措施：

(1)減少壓縮機(jī)管系振動(dòng)，保證管材和焊口質(zhì)量。

(2)保證連接螺栓結(jié)構(gòu)、幾何尺寸合理，材質(zhì)優(yōu)良，提高螺紋的強(qiáng)度和加工精度;保證連接面緊密貼合，擰緊力適當(dāng)。

(3)嚴(yán)格進(jìn)行機(jī)身、缸體、缸套的質(zhì)量檢查;對(duì)高溫高壓壓縮機(jī)主要零部件進(jìn)行剩余壽命的診斷。

(4)提高熱處理工藝質(zhì)量，保證活塞桿強(qiáng)度;采用圓弧滾制螺紋，提高螺紋的加工精度;在制造、安裝中保證高質(zhì)量，避免附加彎矩的產(chǎn)生。

3.溫度壓力過(guò)高，積炭自燃和可燃物燃燒

(1)氣缸潤(rùn)滑劑選擇不當(dāng)，潤(rùn)滑油牌號(hào)不符，加油量過(guò)多或太少，油質(zhì)不佳，使氣體溫度劇升，形成積炭。

(2)循環(huán)冷卻水水質(zhì)差，中間冷卻效果不好，冷卻水意外中斷，致使氣體溫度升高。中間冷卻器、油水分離器和貯氣罐排放油水不及時(shí)或不徹底，增加污垢、阻力，使氣體溫度升高。

(3)用空氣試壓試漏，高溫下積炭，激烈氧化而爆炸;機(jī)械制造過(guò)程中，鐵銹等雜質(zhì)未清除干凈，導(dǎo)致發(fā)熱;濾清器污垢嚴(yán)重，吸人氣體含塵量大，易形成積炭。

(4)缺少安全措施和現(xiàn)代化管理手段。

預(yù)防措施：

(1)根據(jù)氣體性質(zhì)合理選擇潤(rùn)滑劑，乙炔氣用非乳化礦物油，氯氣用濃硫酸，氧氣用蒸餾水和稀釋甘油，乙烯氣用白油或無(wú)油潤(rùn)滑;選擇閃點(diǎn)高，氧化后析炭量少的潤(rùn)滑脂；注油量適當(dāng)，對(duì)于活塞移動(dòng)面積為200cm2/min，注油量約0.01 L/h為宜；定期進(jìn)行油質(zhì)分析，及時(shí)更換新油。

(2)采取先進(jìn)的水質(zhì)處理工藝，定期清除污垢、排放油水，嚴(yán)格控制排氣溫度，不得超過(guò)允許值。

(3)充分清除鑄件與配管中的異物與鐵銹，組裝后整個(gè)壓縮機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行徹底吹除;選用耐蝕材料，選擇高效濾清器，及時(shí)清除污垢。

(4)在有爆炸氣體的壓縮機(jī)附近設(shè)置防爆墻和惰性氣體滅火裝置。對(duì)于高壓、易燃易爆氣體的安全閥要經(jīng)常檢查其可靠性。采用儀表計(jì)測(cè)量和自動(dòng)報(bào)警裝置，發(fā)現(xiàn)異常故障可及時(shí)采取安全措施。

4.誤操作，違章作業(yè)，導(dǎo)致燃燒爆炸

(1)檢修氮?dú)錃鈮嚎s機(jī)時(shí)，用鋁板作盲板，使高壓氣體噴出引起空間爆炸;在冰機(jī)開車時(shí)未打開旁路閥和出口閥，壓力升高超過(guò)材料強(qiáng)度而導(dǎo)致爆炸;鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行中，已發(fā)現(xiàn)異常響聲而沒有及時(shí)停車檢查，致使風(fēng)機(jī)軸頸扭斷，油箱起火爆炸。

(2)化工用壓縮機(jī)負(fù)荷試車時(shí)，沒有用低壓氮?dú)獯党虼党粡氐祝鹑紵ā?/p>

(3)禁油處理不徹底，使填料帶油著火，集油箱爆炸。

(4)誤認(rèn)為冰機(jī)工段出口無(wú)液氨;聽到液擊聲未作排液處理，使用近路閥，因高溫使液氨氣化而爆炸。

預(yù)防措施：

(1)熟悉操作知識(shí)，開車前打開壓縮機(jī)(或冰機(jī))的出口閥門，開車后密切注視水、氣、油的壓力和溫度的變化以及異常響聲。

(2)負(fù)荷試車，啟動(dòng)可燃性氣體壓縮機(jī)時(shí)，首先用惰性氣體置換其中的空氣，使氧含量小于4%。對(duì)于壓縮氫氣和乙炔氣，含氧限度為2%。負(fù)荷試車嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行。

(3)禁止用汽油等揮發(fā)性油類清洗零件，制造安裝過(guò)程中，盡量避免與大氣接觸，嚴(yán)格執(zhí)行禁油處理和控制油溫。

(4)精心操作。

5.因制造缺陷、管理不善引起爆炸事故

(1)氧壓機(jī)出口閥損壞，使其超壓，安全閥啟跳，引起著火爆炸;油水分離器因制造缺陷爆炸;緩沖器因操作帶水而發(fā)生爆炸。

(2)操作時(shí)壓力過(guò)高，將水封沖壞，大量高壓氣體放空，電火花引燃。

(3)因停電，丙烯氣體壓縮機(jī)減壓氣體溢出，重新開車時(shí)，繼電器產(chǎn)生火花，引起空間爆炸。